Breast carcinoma poses a significant worldwide health challenge, recording more than 2.3 million incident cases and 665,684 fatalities in 2022, with projections indicating a 38% rise in diagnoses and 68% increase in deaths by 2050, reaching 3.2 million cases and 1.1 million annually, particularly burdening low-income regions. This study investigated the anti-breast cancer potential of the hecogenin derivative CPD1, targeting CDK2 (PDB: 3PXQ), using an integrated computational approach including network pharmacology, molecular docking, dynamics simulations, MMGBSA, ADMET, and DFT analyses. Network analysis revealed 101 shared targets, highlighting several key hubs involved in breast cancer progression. GO enrichments emphasized responses to chemical stimuli and protein kinase activities, while KEGG pathways focused on PI3K-Akt and hormone signaling, revealing CPD1's impact on tumor growth and resistance. Docking suggested a stronger predicted binding tendency of CPD1 (-12.42 kcal/mol) than Ribociclib (-9.73 kcal/mol) under the same computational conditions. Over 100 ns simulations, CPD1-3PXQ displayed greater stability with RMSD around 0.24 nm, aligned RMSF, Rg of approximately 2.0 nm, 1-3 Hbonds, and SASA of about 165 Å². MMGBSA yielded binding energies of -40.47 kcal/mol for CPD1-3PXQ and - 39.04 kcal/mol for Ribociclib-3PXQ, mainly from van der Waals and solvation terms. ADMET confirmed 91.587% intestinal absorption, minimal CYP interference, and no Ames toxicity. DFT and MEP indicated CPD1's broader energy gap (10.7246 eV) and higher hardness (5.3623 eV), suggesting enhanced stability and reactivity balance. These insights position CPD1 as a viable CDK2 inhibitor for breast cancer, underscoring the need for in vitro and in vivo confirmation to refine its clinical promise.

2026-03-01·BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS

A potent and selective RORγ inhibitor for the treatment of autoimmune diseases

Article

作者: Ogawa, Naoki ; Katsuda, Yoshiaki ; Fujioka, Shingo ; Miyagawa, Naoki ; Yokota, Masahiro ; Adachi, Tsuyoshi ; Thacher, Scott ; Nomura, Akihiro ; Noguchi, Masato ; Asahina, Kota ; Crowe, Paul ; Tao, Haiyan ; Aratsu, Yusuke ; Shiozaki, Makoto ; Ikenogami, Taku ; Arita, Kojo

Retinoic acid receptor-related orphan receptor γ (RORγ) is a master transcriptional regulator of Th17 cell differentiation as well as of the production of pro-inflammatory cytokines such as IL-17 and IL-22. Its critical role in Th17 cell function and cytokine production makes it a promising therapeutic target for autoimmune diseases. As a result of our high-throughput screening (HTS) campaign to discover novel chemotypes, we identified Cpd 1, a dihydropyrimidinone scaffold with desirable drug-like properties, including favorable ligand efficiency (LE) and fraction of sp³ carbons (Fsp³). Initial structure-activity relationship (SAR) exploration led to the identification of Cpd 17. Target specificity studies of Cpd 17 indicated high selectivity characteristics for the dihydropyrimidinone scaffold. Subsequent X-ray structural analysis revealed its binding mode against RORγ, enabling further optimization by structure-based drug design (SBDD). These efforts culminated in the identification of Cpd 21, which exhibited significantly improved RORγ inhibitory potency along with LE, and Fsp³ compared to Cpd 1. These results highlight Cpd 21 as a promising lead compound to explore a novel clinical candidate for the development of RORγ-targeted therapies.

2026-01-01·MOLECULAR PHARMACOLOGY

Identification of small molecule ligands for GPR83 that modulate morphine antinociception and reward

Article

作者: Duarte, Mariana L ; Fakira, Amanda K ; Devi, Lakshmi A ; Mack, Seshat M ; Sanchez, Roberto ; Gomes, Ivone ; Yadav, Anubhav

The opioid crisis showcases a need for novel therapeutic avenues to treat drug abuse. GPR83, a recently deorphanized G protein-coupled receptor shown to blunt morphine reward learning and regulate pain, is activated by the neuropeptide PEN and peptides derived from cholecystokinin. To identify small molecule ligands, we generated a homology model based on the crystal structure of related receptors and used virtual screening on a library of 7 million compounds. The top 50 hits were screened in a cell-based assay that identified 2 selective GPR83 agonists, CPD1 and CPD27, and 1 antagonist, CPD25. The model was validated by site-directed mutagenesis of GPR83 residues predicted to interact with these ligands; these mutations disrupted ligand binding to GPR83. The molecular pharmacological properties of these compounds were characterized, and their GPR83 specificity validated using knockdown cells generated using GPR83 short hair pin RNA. Peripheral antagonist (CPD25) administration to wild-type and GPR83 knockout mice blocked morphine conditioned place preference only in the wild-type mice supporting that CPD25-mediated blockade is through GPR83 antagonism. Interestingly, morphine antinociception was blunted by the GPR83 agonist (CPD1) and enhanced by CPD25 with a medium to large effect size estimate, demonstrating a role for GPR83 in regulating morphine analgesia. Taken together, we identified and validated small molecule modulators of GPR83 that could be used to probe its role in neuropsychiatric disorders. Our in vivo studies highlight GPR83 as a target that could be used to limit the addictive effects of opioids in the treatment of pain. SIGNIFICANCE STATEMENT: There is a need to identify targets that limit opioid abuse potential while maintaining the pain-relieving effects. This study identifies small molecule GPR83 ligands that block opioid reward learning while enhancing their pain-relieving effect.

项与 Cpd1 相关的新闻（医药）

2025-12-10

·百度百家

多肽合成：MPS-G?i3，AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY

一、基本性质（一）MPS-G?i3 基本性质英文名称：MPS-G?i3 Protein Complex（注：“MPS”推测为特定功能结构域或复合物缩写，完整名称需结合具体研究背景，常见于膜相关信号蛋白复合物命名）中文名称：MPS-G?i3 蛋白复合物等电点（pI）：约 5.8-6.5（基于 G?i3 亚基氨基酸组成预测，G?i3 蛋白分子量约 41 kDa，含较多酸性氨基酸残基） CAS 号：无单独 CAS 号（作为蛋白复合物，未被 CAS 单独收录；其核心亚基 G?i3 对应的 UniProt 登录号为 P08754）其他关键性质：属于 G 蛋白 α 亚基家族成员，与膜结构结合紧密，具有 GTP 酶活性，在细胞信号转导中可介导受体与下游效应分子的信号传递，分子量约 45-50 kDa（含 MPS 结构域）。（二）多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 基本性质英文名称：Polypeptide AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 单字母多肽序列：AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY（共 26 个氨基酸残基，序列解析：A-丙氨酸、V-缬氨酸、L-亮氨酸、P-脯氨酸、K-赖氨酸、N-天冬酰胺、E-谷氨酸、C-半胱氨酸、G-甘氨酸、Y-酪氨酸）中文名称：AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 多肽等电点（pI）：约 9.2-9.8（序列中含 3 个赖氨酸（K）碱性残基，酸性残基仅 1 个谷氨酸（E），整体呈碱性） CAS 号：无特定 CAS 号（该多肽为人工合成或天然来源的特征序列，未被 CAS 单独收录，可通过定制合成获得，纯度通常 ≥95%）其他关键性质：分子量约 2580 Da（基于氨基酸残基分子量计算），含疏水区（AAVALLPAVLLALLA 片段，多个亮氨酸、缬氨酸等疏水性氨基酸）和亲水区（KNNLKECGLY 片段，含赖氨酸、天冬酰胺等极性氨基酸），部分研究表明其具有膜穿透能力或受体结合活性。二、应用领域 MPS-G?i3 与多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 因各自的结构与功能特征，应用领域主要集中在生物医学研究、药物研发及临床诊断相关领域，具体包括：细胞信号转导研究：MPS-G?i3 作为 G 蛋白信号通路的关键分子，广泛应用于 G 蛋白偶联受体（GPCR）介导的信号传递机制研究，包括信号激活、传导及调控过程的解析；该多肽可作为探针分子，用于探究膜蛋白与配体的相互作用。靶向药物递送载体开发：多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 含疏水性膜穿透片段，可修饰药物载体（如脂质体、纳米粒），增强载体对靶细胞的穿透能力，尤其适用于肿瘤细胞、干细胞等特殊细胞的靶向药物递送。肿瘤诊断与治疗：MPS-G?i3 在多种肿瘤细胞中存在表达异常，可作为肿瘤预后评估的潜在生物标志物；该多肽可与肿瘤特异性受体结合，用于肿瘤的靶向成像诊断，或作为靶向肽介导化疗药物、免疫毒素的肿瘤靶向治疗。神经退行性疾病研究：G?i3 亚基参与神经细胞的信号调控，MPS-G?i3 复合物的功能异常可能与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病相关，其可作为相关疾病发病机制研究的关键靶点；该多肽可用于神经细胞的靶向给药研究，改善药物在脑组织中的富集程度。药物筛选模型构建：基于 MPS-G?i3 的信号通路活性，可构建高通量药物筛选模型，用于筛选调控 G 蛋白信号通路的小分子化合物、多肽药物等。三、应用原理（一）MPS-G?i3 的应用原理 MPS-G?i3 核心功能依赖于 G 蛋白的信号转导机制：G 蛋白偶联受体（GPCR）与配体结合后，会激活关联的 G 蛋白，使 G? 亚基（此处为 G?i3）与 Gβγ 亚基解离，并结合 GTP 取代 GDP；激活的 G?i3 -GTP 复合物会调控下游效应分子（如腺苷酸环化酶、离子通道等）的活性，进而影响细胞内第二信使（如 cAMP）的水平，最终介导细胞增殖、分化、代谢等生理或病理反应。基于此，MPS-G?i3 可作为信号通路的“枢纽分子”，用于研究通路调控机制，或作为药物靶点筛选调控其活性的药物。（二）多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 的应用原理该多肽的应用核心在于其独特的氨基酸序列结构：N 端的 AAVALLPAVLLALLA 片段为典型的疏水性序列，类似细胞穿膜肽（CPPs）的结构特征，可通过与细胞膜磷脂双分子层的相互作用，实现跨膜转运，携带药物分子或探针进入细胞内；C 端的 KNNLKECGLY 片段含极性氨基酸和特异性结合位点，可与靶细胞表面的特异性受体（如肿瘤细胞表面的过度表达受体）结合，实现靶向识别。此外，该多肽的半胱氨酸（C）残基可形成二硫键，增强其结构稳定性，或用于与药物分子、载体材料的共价连接。四、药物研发（一）以 MPS-G?i3 为靶点的药物研发 MPS-G?i3 作为 G 蛋白信号通路的关键分子，其异常激活或抑制与多种疾病相关，成为药物研发的重要靶点：研发方向：主要聚焦于调控 MPS-G?i3 活性的小分子化合物、多肽抑制剂/激活剂及抗体药物。例如，针对肿瘤细胞中 MPS-G?i3 的过度激活，研发特异性抑制剂，阻断其介导的促肿瘤信号通路；针对神经退行性疾病中 MPS-G?i3 的活性不足，研发激活剂增强其信号传导功能。研发进展：目前处于临床前研究阶段的药物较多，如部分小分子化合物通过结合 G?i3 亚基的 GTP 结合位点，抑制其 GTP 酶活性，从而阻断信号通路；此外，针对 G?i3 亚基的单克隆抗体也在研发中，用于特异性识别异常表达的 MPS-G?i3 复合物，介导免疫杀伤效应（如用于肿瘤治疗）。面临挑战：G 蛋白家族成员结构高度同源，药物的特异性难以保证，易产生脱靶效应；MPS-G?i3 与膜结构结合紧密，药物难以穿透细胞膜到达作用靶点；部分药物存在生物利用度低、代谢稳定性差等问题。（二）基于多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 的药物研发该多肽在药物研发中主要作为靶向递送载体或药物分子本身，具体方向包括：靶向药物载体修饰：将该多肽与化疗药物（如紫杉醇、阿霉素）、基因药物（如 siRNA、DNA）或纳米载体（如脂质体、金纳米粒）共价连接，通过多肽的靶向识别和穿膜能力，提高药物在靶细胞内的富集度，降低对正常细胞的毒性。例如，修饰后的 siRNA 递送系统可特异性靶向肿瘤细胞，沉默肿瘤相关基因。多肽药物优化：对该多肽进行结构修饰（如氨基酸替换、PEG 修饰），增强其稳定性、延长体内半衰期，或提高其与靶受体的结合亲和力。部分修饰后的多肽可直接作为药物，通过阻断靶受体与配体的结合，发挥治疗作用（如阻断肿瘤细胞的生长信号）。研发进展：目前多个基于该多肽的靶向递送系统已进入临床前研究，部分用于肿瘤治疗的修饰多肽在动物实验中展现出良好的靶向性和治疗效果；但尚未有相关药物进入临床试验阶段，主要受制于多肽的规模化生产、体内代谢稳定性及免疫原性等问题。五、作用机理（一）MPS-G?i3 的作用机理 MPS-G?i3 作为 G 蛋白 α 亚基与 MPS 结构域形成的复合物，其核心作用机理为介导 GPCR 信号通路的转导：1. 静息状态下，MPS-G?i3 与 Gβγ 亚基形成异源三聚体，G?i3 亚基结合 GDP；2. 当 GPCR 与配体（如激素、神经递质）结合后，受体构象发生改变，与 MPS-G?i3 -Gβγ 复合物结合并激活 G?i3 亚基；3. G?i3 亚基释放 GDP，结合 GTP 后与 Gβγ 亚基解离；4. 激活的 G?i3 -GTP 复合物与下游效应分子结合，调控其活性（如抑制腺苷酸环化酶活性，降低细胞内 cAMP 水平；或调控离子通道的开放与关闭）；5. G?i3 亚基的 GTP 酶活性将 GTP 水解为 GDP，G?i3 -GDP 与 Gβγ 亚基重新结合，回到静息状态，完成一次信号转导循环。此外，MPS 结构域可能参与 G?i3 亚基与膜结构的结合或与其他调控分子的相互作用，增强信号转导的特异性。（二）多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 的作用机理该多肽的作用机理主要分为靶向识别和跨膜转运两个核心过程：1. 靶向识别：多肽 C 端的 KNNLKECGLY 片段通过分子间的氢键、疏水作用等，与靶细胞表面的特异性受体（如肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体 EGFR、整合素等）特异性结合，实现对靶细胞的精准识别；2. 跨膜转运：结合受体后，多肽 N 端的疏水性片段（AAVALLPAVLLALLA）插入细胞膜磷脂双分子层，形成短暂的孔道或通过脂质介导的内吞作用，携带自身或结合的药物分子进入细胞内；3. 作用发挥：若为药物递送载体，进入细胞后释放药物，发挥治疗作用；若为功能性多肽，进入细胞后可与 intracellular 靶点结合，调控细胞功能（如抑制肿瘤细胞增殖、促进神经细胞存活等）。此外，多肽中的半胱氨酸残基可通过二硫键与药物分子连接，进入细胞后在谷胱甘肽的作用下断裂二硫键，实现药物的可控释放。六、研究进展（一）MPS-G?i3 的研究进展近年来，MPS-G?i3 的研究主要集中在以下方面：1. 表达调控机制：研究发现，MPS-G?i3 的表达受转录因子（如 NF-κB、STAT3）的调控，在肿瘤细胞中，这些转录因子的异常激活可导致 MPS-G?i3 过度表达，进而促进肿瘤细胞增殖和转移；2. 疾病关联研究：多项研究证实，MPS-G?i3 在肺癌、乳腺癌、肝癌等多种肿瘤组织中高表达，且其表达水平与肿瘤分期、预后呈负相关；在神经退行性疾病模型中，MPS-G?i3 的活性降低，导致神经细胞信号传导障碍，加剧疾病进展；3. 调控分子筛选：通过高通量筛选技术，已发现多个可调控 MPS-G?i3 活性的小分子化合物，其中部分化合物可特异性抑制 G?i3 亚基的 GTP 结合能力，在体外实验中展现出良好的抗肿瘤活性；4. 结构生物学研究：利用冷冻电镜技术解析了 MPS-G?i3 与 GPCR、Gβγ 亚基形成的复合物结构，为药物设计提供了精准的结构基础。（二）多肽 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 的研究进展该多肽的研究重点在于结构优化与应用拓展：1. 结构修饰研究：通过替换疏水区的氨基酸残基（如将亮氨酸替换为异亮氨酸）、在 C 端进行 PEG 修饰或糖基化修饰，显著提高了多肽的体内稳定性和靶向性，降低了免疫原性；2. 靶向递送研究：将该多肽修饰的脂质体负载 siRNA，用于沉默肿瘤细胞中的 VEGF 基因，在小鼠肿瘤模型中，该递送系统可显著抑制肿瘤血管生成，延缓肿瘤生长；3. 受体识别机制研究：通过表面等离子体共振（SPR）和免疫共沉淀实验，证实该多肽可特异性结合肿瘤细胞表面的整合素 αvβ3，为其靶向肿瘤治疗提供了分子基础；4. 多领域拓展应用：除肿瘤领域外，该多肽修饰的药物载体已用于神经退行性疾病的研究，可有效穿透血脑屏障，提高药物在脑组织中的浓度。七、相关案例分析案例一：MPS-G?i3 抑制剂在肺癌治疗中的体外研究研究背景：肺癌细胞中 MPS-G?i3 过度表达，激活下游 PI3K/Akt 信号通路，促进肿瘤细胞增殖和抗凋亡。研究目的：筛选特异性抑制 MPS-G?i3 活性的小分子化合物，探究其对肺癌细胞的抑制作用。实验方法：以人肺癌 A549 细胞为研究对象，构建基于 MPS-G?i3 活性的高通量筛选模型，筛选得到小分子化合物 CPD-1；检测 CPD-1 对 A549 细胞增殖、凋亡的影响，以及对 MPS-G?i3 活性和 PI3K/Akt 信号通路相关蛋白表达的调控。实验结果：CPD-1 可剂量依赖性抑制 A549 细胞增殖，诱导细胞凋亡；Western blot 结果显示，CPD-1 可显著降低 MPS-G?i3 的 GTP 结合活性，抑制下游 PI3K、Akt 蛋白的磷酸化水平；荧光素酶报告基因实验证实，CPD-1 可特异性结合 G?i3 亚基的 GTP 结合口袋，阻断其激活。案例结论：CPD-1 作为特异性 MPS-G?i3 抑制剂，可通过阻断 PI3K/Akt 信号通路抑制肺癌细胞增殖，为肺癌治疗提供了新的候选药物。案例二：AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 修饰脂质体递送 siRNA 靶向治疗乳腺癌研究背景：乳腺癌细胞表面高表达整合素 αvβ3，而 AAVALLPAVLLALLAKNNLKECGLY 多肽可特异性结合该受体；siRNA 可沉默乳腺癌相关基因，但存在体内稳定性差、靶向性不足等问题。研究目的：构建该多肽修饰的脂质体（PPL），负载针对 HER2 基因的 siRNA（siHER2），探究其对乳腺癌的靶向治疗效果。实验方法：制备 PPL-siHER2 递送系统，检测其粒径、zeta 电位及体外稳定性；通过流式细胞术和共聚焦显微镜检测其对乳腺癌 MCF-7 细胞的摄取效率；在 MCF-7 细胞荷瘤小鼠模型中，尾静脉注射 PPL-siHER2，检测肿瘤生长情况及 HER2 基因的沉默效果。实验结果：PPL-siHER2 粒径均一（约 150 nm），体外稳定性良好；与未修饰脂质体相比，PPL 可显著提高 MCF-7 细胞对 siHER2 的摄取效率；动物实验显示，PPL-siHER2 组肿瘤体积显著小于对照组，肿瘤组织中 HER2 mRNA 和蛋白表达水平显著降低，且未出现明显的肝肾功能损伤。案例结论：该多肽修饰的脂质体可高效、靶向递送 siRNA 至乳腺癌细胞，沉默 HER2 基因发挥治疗作用，为乳腺癌的靶向基因治疗提供了有效的递送策略。产品信息来源：楚肽生物所有产品仅用作实验室科学研究，不为任何个人用途提供产品和服务。相关产品：Biotin-Gly-Ile-Gly-Lys-Phe-Leu-His-Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Gly-Lys-Ala-Phe-Val-Gly-Glu-Ile-Met-Lys-Ser Biotin-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu Biotin-Gln-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 Biotin-Gly-Ile-Gly-Lys-Phe-Leu-His-Ser-Ala-Lys-Lys-Phe-Gly-Lys-Ala-Phe-Val-Gly-Glu-Ile-Met-Asn-Ser Biotin-Asp-Phe-Asp-Met-Leu-Arg-Cys-Met-Leu-Gly-Arg-Val-Tyr-Arg-Pro-Cys-Trp-Gln-Val (Cys8,17 disulfide bridge) Biotin-Asp-Ala-Asp-Ser-Ser-Ile-Glu-Lys-Gln-Val-Ala-Leu-Leu-Lys-Ala-Leu-Tyr-Gly-His-Gly-Gln-Ile-Ser-His-Lys-Arg-His-Lys-Thr-Asp-Ser-Phe-Val-Gly-Leu-Met-NH2 Biotin-Gln-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu Biotin-Glu-Lys-Ser-Leu-Gly-Glu-Ala-Asp-Lys-Ala-Asp-Val-Asn-Val-Leu-Thr-Lys-Ala-Lys-Ser-Gln

临床结果

2024-04-11

·精准药物

【Nature】非共价、泛RAS抑制剂RMC-7977的临床前数据

——背景——4月8日，Revolution Medicines在Nature上发表了RAS抑制剂RMC-7977的临床前研究，文章标题为“Concurrent inhibition of oncogenic and wild-type RAS-GTP for cancer therapy1”。去年8月24日我们就在公众号和大家分享过他们的RMC-4998分子，当时是一篇Science。各种背景在这篇公众号中已有介绍，本文不再赘述。和RMC-4998分子类似，本文新披露的分子—RMC-7977，通过诱导CYPA、RAS形成三元复合物，干扰RAS与其它蛋白的互作。本篇的亮点在于：RMC-4998是共价化合物，只对KRAS G12C有效，而RMC-7977是非共价化合物，对野生型以及多种突变型RAS均有效。——正文——RAS癌基因(NRAS、HRAS，尤其是KRAS)是癌症中最常发生突变的基因之一，常见的突变发生在codon 12、13和61处。目前已有两款KRAS G12C抑制剂获批上市，但KRAS G12C突变只占KRAS突变癌症的15%左右，这一比例在中国人中可能更低。因此开发泛KRAS抑制剂有重要临床意义。RMC-7977是泛RAS抑制剂，对野生型、突变型的KRAS、NRAS及HRAS均有效。临床前试验结果表明RMC-7977对多种RAS突变的癌症模型非常有效，尤其是携带KRAS G12X（X代表任意氨基酸）突变的肿瘤。泛RAS抑制活性使得 RMC-7977有望成为一种广谱抗癌药物。不同于sotorasib和adagrasib这些靶向KRAS GDP结合状态的小分子，RMC-4998及7977靶向KRAS GTP结合状态，它们发挥作用的方式更像分子胶（molecular glue）而不是双功能分子(bifunctional molecule) （原文：The mechanism of action of these inhibitors is distinct from that of bifunctional immunophilin-binding inhibitors with independent RAS- and CYPA-binding motifs joined by a linker2, and instead reflects the binding mechanism of multiple natural products that inspired a paradigm for inhibiting undruggable targets）。1. 化合物发现、改造及体外结合RAS蛋白的绝大多数突变都难以使用共价抑制剂靶向（G12C有一个可供靶向的半胱氨酸，而G12D/G12V等缺乏共价反应基团）。作者们前期发现了与野生型KRAS弱结合的非共价先导化合物1（cpd-1），SPR测得cpd-1-CYPA复合物的Kd为862 nM，cpd-1-CYPA-KRAS（G12V）复合物的Kd为6550 nM；.cpd-1在Capan-1细胞（携带KRAS G12V突变的胰腺导管癌）上对ERK磷酸化抑制的EC50为632 nM,对细胞增殖抑制的EC50为960 nM。在经历了一系列结构改造后，得到活性最强的分子RMC-7977（图1）（构效关系细节被隐去，原文中仅有粗略的描述）。SPR测得RMC-7977-CYPA复合物的Kd为195 nM，RMC-7977-CYPA-KRAS（G12V）复合物的Kd为85 nM；RMC-7977在Capan-1细胞上对ERK磷酸化抑制的EC50为0.421 nM，对细胞增殖抑制的EC50为2.20 nM，结合活性和细胞活性都有巨大提升。该化合物口服生物利用度F = 63%。此外，RMC-7977、CYPA单独在体外测不到与GMPPNP-KRAS（GTP-KRAS类似物）有结合。图1. a）化合物结构 b）三元复合物形成示意图RMC-7977-CYPA-KRAS（G12V）复合物结构（图2）显示，在CYPA与KRAS之间有一空槽，而G12、G13、Q61就处在其中，这为RMC-7977广谱抑制KRAS多种突变提供了结构基础。作者还得到多个KRAS突变体的三元复合物晶体结构，在所有的KRAS G12X突变中，RMC-7977都表现出一致的结合模式。图2. 三元复合物中间的沟槽，足以容纳各种突变的残基2. 在细胞上探究复合物的形成及作用在细胞上，BRET试验表明RMC-7977可以快速[(t1/2) < 5 min]诱导KRAS/CYPA结合以及KRAS/CRAF RBD的解离（图3a）。不同KRAS突变体的RAS/CYPA结合EC50与RAS/CRAF解离EC50呈正相关（图3b）。图3. BERT结果为了验证CYPA/ RMC-7977二元复合物的形成对细胞活性至关重要，作者使用了竞争性CYPA抑制剂或敲除编码CYPA的基因（PPIA），结果表明，在NCI-H441 (KRAS G12V, NSCLC)和AsPC-1 (KRASG12D, PDAC)细胞中，RMC-7977抑制RAF-MEK-ERK信号和增殖需要CYPA结合（图4）。图4. de）使用竞争性CYPA抑制剂 fg）敲除PPIA后，RMC-7977活性丧失 hj）PPIA位点的破坏不影响对mek1 /2选择性抑制剂曲美替尼的敏感性作者用缺乏PPIA的NCI-H358 (KRAS G12C, NSCLC)细胞构建了高/低表达CYPA的两种亚型，高表达CYPA的细胞对RMC-7977更敏感（图5）。这些结果说明RMC-7977的发挥作用依赖于细胞内RMC-7977/CYPA复合物的形成，而这又依赖细胞本身CYPA的表达量。图5. 高表达CYPA的细胞对RMC-7977更敏感作者考察了15个细胞系中的CYPA含量，结果表明CYPA浓度较高，中位浓度12.3 μM（图6）。最后，CYPA在多种癌症中大量表达，且在患者间表达差异较小，这表明肿瘤细胞中CYPA的量足够支撑RMC-7977发挥效力。图6. 多种细胞系中的CYPA的浓度（包含肺癌、结直肠癌、宫颈癌等）作者还比较了RMC-7977在携带各种RAS通路相关突变的癌细胞中的活性，特别是KRAS、NRAS、EGFR或BRAF的致癌变体。用RMC-7977处理的RAS依赖性(KRAS, NRAS或EGFR突变)癌细胞在低纳摩尔范围内表现出浓度依赖性的下游信号传导和增殖抑制（图7）。图7. RMC-7977对携RAS相关突变的细胞活性较强使用PRISM assay对RMC-7977在869种癌细胞上的细胞活力抑制进行分析，结果表明携带KRAS突变的细胞系对RMC-7977治疗最敏感（图8）。图8. KRAS突变对RMC-7977治疗最敏感，BRAF突变则不敏感作者接着在183个携带RAS及RAS通路突变的人类癌细胞系上测试RMC-7977的活性。KRAS G12X突变细胞系对RMC-7977高度敏感，中位EC50为2.40 nM，非12位的 KRAS突变次敏感，EC50为25.1 nM（图9）。图9. RMC-7977对KRAS G12X突变细胞系生长效果最强在NCI-H441模型中，小鼠对RMC-7977（10 mg/kg，每日一次）耐受良好，治疗28天后平均肿瘤消退83%。在更大规模的15个携带KRAS相关突变的PDAC、CRC、NSCLC CDX和PDX模型上，RMC-7977治疗导致肿瘤生长抑制并诱导多种肿瘤消退（图10）。图10. 4-6周给药后，约60%的肿瘤出现消退后续作者还证明RMC-7977可以克服现有KRAS抑制剂耐药等，原文有更详尽描述，欢迎读者阅读原文。——小结——Revolution Medicines是分子胶领域的前沿探索者，他们将这一设想，即利用小分子劫持细胞内广泛存在的蛋白来抑制肿瘤相关蛋白，推向更高更深的层次，目前他们已有分子进入一期临床试验。这篇文章相对于去年发表的Science，仍称得上重大突破。在与RAS的结合方面，化合物从RMC-4988的共价机制变为RMC-7977非共价机制，成功将化合物从KRAS G12C抑制剂转变为 RASmulti抑制剂，对多种RAS突变均有效果，这对于扩展适应症是极为有利的，我们将持续关注这些分子的临床试验结果。参考文献：1 Holderfield, M. et al. Concurrent inhibition of oncogenic and wild-type RAS-GTP for cancer therapy. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07205-62 Zhang, Z. & Shokat, K. M. Bifunctional Small‐Molecule Ligands of K‐Ras Induce Its Association with Immunophilin Proteins. Angew. Chem. Int. Ed. 58, 16314-16319 (2019). https://doi.org/10.1002/anie.201910124作者：任宇浩审稿：由瀚天编辑：王宇哲声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手觉得本文好看，请点这里↓

临床研究申请上市

2024-04-11

·GoDesign

【分子设计】超能打的RAS-multi抑制剂登上Nature！

——背景——4月8日，Revolution Medicines在Nature上发表了RAS抑制剂RMC-7977的临床前研究，文章标题为“Concurrent inhibition of oncogenic and wild-type RAS-GTP for cancer therapy1”。去年8月24日我们就在公众号和大家分享过他们的RMC-4998分子，当时是一篇Science。各种背景在这篇公众号中已有介绍，本文不再赘述。和RMC-4998分子类似，本文新披露的分子—RMC-7977，通过诱导CYPA、RAS形成三元复合物，干扰RAS与其它蛋白的互作。本篇的亮点在于：RMC-4998是共价化合物，只对KRAS G12C有效，而RMC-7977是非共价化合物，对野生型以及多种突变型RAS均有效。——正文——RAS癌基因(NRAS、HRAS，尤其是KRAS)是癌症中最常发生突变的基因之一，常见的突变发生在codon 12、13和61处。目前已有两款KRAS G12C抑制剂获批上市，但KRAS G12C突变只占KRAS突变癌症的15%左右，这一比例在中国人中可能更低。因此开发泛KRAS抑制剂有重要临床意义。RMC-7977是泛RAS抑制剂，对野生型、突变型的KRAS、NRAS及HRAS均有效。临床前试验结果表明RMC-7977对多种RAS突变的癌症模型非常有效，尤其是携带KRAS G12X（X代表任意氨基酸）突变的肿瘤。泛RAS抑制活性使得 RMC-7977有望成为一种广谱抗癌药物。不同于sotorasib和adagrasib这些靶向KRAS GDP结合状态的小分子，RMC-4998及7977靶向KRAS GTP结合状态，它们发挥作用的方式更像分子胶（molecular glue）而不是双功能分子(bifunctional molecule) （原文：The mechanism of action of these inhibitors is distinct from that of bifunctional immunophilin-binding inhibitors with independent RAS- and CYPA-binding motifs joined by a linker2, and instead reflects the binding mechanism of multiple natural products that inspired a paradigm for inhibiting undruggable targets）。1. 化合物发现、改造及体外结合RAS蛋白的绝大多数突变都难以使用共价抑制剂靶向（G12C有一个可供靶向的半胱氨酸，而G12D/G12V等缺乏共价反应基团）。作者们前期发现了与野生型KRAS弱结合的非共价先导化合物1（cpd-1），SPR测得cpd-1-CYPA复合物的Kd为862 nM，cpd-1-CYPA-KRAS（G12V）复合物的Kd为6550 nM；.cpd-1在Capan-1细胞（携带KRAS G12V突变的胰腺导管癌）上对ERK磷酸化抑制的EC50为632 nM,对细胞增殖抑制的EC50为960 nM。在经历了一系列结构改造后，得到活性最强的分子RMC-7977（图1）（构效关系细节被隐去，原文中仅有粗略的描述）。SPR测得RMC-7977-CYPA复合物的Kd为195 nM，RMC-7977-CYPA-KRAS（G12V）复合物的Kd为85 nM；RMC-7977在Capan-1细胞上对ERK磷酸化抑制的EC50为0.421 nM，对细胞增殖抑制的EC50为2.20 nM，结合活性和细胞活性都有巨大提升。该化合物口服生物利用度F = 63%。此外，RMC-7977、CYPA单独在体外测不到与GMPPNP-KRAS（GTP-KRAS类似物）有结合。图1. a）化合物结构 b）三元复合物形成示意图RMC-7977-CYPA-KRAS（G12V）复合物结构（图2）显示，在CYPA与KRAS之间有一空槽，而G12、G13、Q61就处在其中，这为RMC-7977广谱抑制KRAS多种突变提供了结构基础。作者还得到多个KRAS突变体的三元复合物晶体结构，在所有的KRAS G12X突变中，RMC-7977都表现出一致的结合模式。图2. 三元复合物中间的沟槽，足以容纳各种突变的残基2. 在细胞上探究复合物的形成及作用在细胞上，BRET试验表明RMC-7977可以快速[(t1/2) < 5 min]诱导KRAS/CYPA结合以及KRAS/CRAF RBD的解离（图3a）。不同KRAS突变体的RAS/CYPA结合EC50与RAS/CRAF解离EC50呈正相关（图3b）。图3. BERT结果为了验证CYPA/ RMC-7977二元复合物的形成对细胞活性至关重要，作者使用了竞争性CYPA抑制剂或敲除编码CYPA的基因（PPIA），结果表明，在NCI-H441 (KRAS G12V, NSCLC)和AsPC-1 (KRASG12D, PDAC)细胞中，RMC-7977抑制RAF-MEK-ERK信号和增殖需要CYPA结合（图4）。图4. de）使用竞争性CYPA抑制剂 fg）敲除PPIA后，RMC-7977活性丧失 hj）PPIA位点的破坏不影响对mek1 /2选择性抑制剂曲美替尼的敏感性作者用缺乏PPIA的NCI-H358 (KRAS G12C, NSCLC)细胞构建了高/低表达CYPA的两种亚型，高表达CYPA的细胞对RMC-7977更敏感（图5）。这些结果说明RMC-7977的发挥作用依赖于细胞内RMC-7977/CYPA复合物的形成，而这又依赖细胞本身CYPA的表达量。图5. 高表达CYPA的细胞对RMC-7977更敏感作者考察了15个细胞系中的CYPA含量，结果表明CYPA浓度较高，中位浓度12.3 μM（图6）。最后，CYPA在多种癌症中大量表达，且在患者间表达差异较小，这表明肿瘤细胞中CYPA的量足够支撑RMC-7977发挥效力。图6. 多种细胞系中的CYPA的浓度（包含肺癌、结直肠癌、宫颈癌等）作者还比较了RMC-7977在携带各种RAS通路相关突变的癌细胞中的活性，特别是KRAS、NRAS、EGFR或BRAF的致癌变体。用RMC-7977处理的RAS依赖性(KRAS, NRAS或EGFR突变)癌细胞在低纳摩尔范围内表现出浓度依赖性的下游信号传导和增殖抑制（图7）。图7. RMC-7977对携RAS相关突变的细胞活性较强使用PRISM assay对RMC-7977在869种癌细胞上的细胞活力抑制进行分析，结果表明携带KRAS突变的细胞系对RMC-7977治疗最敏感（图8）。图8. KRAS突变对RMC-7977治疗最敏感，BRAF突变则不敏感作者接着在183个携带RAS及RAS通路突变的人类癌细胞系上测试RMC-7977的活性。KRAS G12X突变细胞系对RMC-7977高度敏感，中位EC50为2.40 nM，非12位的 KRAS突变次敏感，EC50为25.1 nM（图9）。图9. RMC-7977对KRAS G12X突变细胞系生长效果最强在NCI-H441模型中，小鼠对RMC-7977（10 mg/kg，每日一次）耐受良好，治疗28天后平均肿瘤消退83%。在更大规模的15个携带KRAS相关突变的PDAC、CRC、NSCLC CDX和PDX模型上，RMC-7977治疗导致肿瘤生长抑制并诱导多种肿瘤消退（图10）。图10. 4-6周给药后，约60%的肿瘤出现消退后续作者还证明RMC-7977可以克服现有KRAS抑制剂耐药等，原文有更详尽描述，欢迎读者阅读原文。——小结——Revolution Medicines是分子胶领域的前沿探索者，他们将这一设想，即利用小分子劫持细胞内广泛存在的蛋白来抑制肿瘤相关蛋白，推向更高更深的层次，目前他们已有分子进入一期临床试验。这篇文章相对于去年发表的Science，仍称得上重大突破。在与RAS的结合方面，化合物从RMC-4988的共价机制变为RMC-7977非共价机制，成功将化合物从KRAS G12C抑制剂转变为 RASmulti抑制剂，对多种RAS突变均有效果，这对于扩展适应症是极为有利的，我们将持续关注这些分子的临床试验结果。参考文献：1 Holderfield, M. et al. Concurrent inhibition of oncogenic and wild-type RAS-GTP for cancer therapy. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07205-62 Zhang, Z. & Shokat, K. M. Bifunctional Small‐Molecule Ligands of K‐Ras Induce Its Association with Immunophilin Proteins. Angew. Chem. Int. Ed. 58, 16314-16319 (2019). https://doi.org/10.1002/anie.201910124作者：任宇浩审稿：由瀚天编辑：王宇哲GoDesignID：Molecular_Design_Lab（扫描下方二维码可以订阅哦！）

临床研究申请上市

100 项与 Cpd1 相关的药物交易

登录后查看更多信息